Electrical responses of the marine ciliate Euplotes vannus (Hypotrichia) to mechanical stimulation at the posterior cell end

Electrical responses upon mechanostimulation at the posterior cell end were investigated in the marine hypotrichous ciliate Euplotes vannus. A new mechanostimulator was developed to mimic stimuli that are identical with those involved in cell-cell collisions. The receptor potential hyperpolarized by 18–35 mV within 12–25 msec, reached a peak value of -62 mV with a delay of 4–9 msec after membrane deformation, and was deactivated after 50–70 msec. Cirri were stimulated to beat accelerated backward. The corresponding receptor current exerted a similar time course with a peak of 2.4 nA. The shift of the reversal potential by 57.6 mV at a tenfold increase of [K⁺] ₀ identifies potassium ions as current carriers within the development of the receptor potential. An intracellular K concentration of 355 mmol/liter was calculated for cells in a medium that was composed similar to sea-water. The mechanically activated potassium current was totally inhibited by extracellular TEA and intracellular Cs⁺, and partially inhibited by extracellular 4-AP. The total inhibition of the current by injected EGTA points to a Ca dependence of the posterior mechanosensitivity. It was confirmed by the increase of the peak current amplitude with rising [Ca²⁺] ₀ . Sodium presumably repolarizes the receptor potential because the repolarization was delayed and after-depolarizations were eliminated in media without sodium. Since deciliation did not affect mechano-sensitivity, the corresponding ion channels reside within the soma membrane.The authors wish to thank Mr. Norbert Spreckelmeier from the electronics workshop and Mr. Herbert Lutter from the fine-mechanical workshop of the department for their excellent work, Mrs. G. Key and Mr. H. Mikoleit for skillful technical assistance and for preparing the figures. This work was supported by Deutsche Forschungsgemeinschaft, SFB 171, C7.     

Localization of the lampbrush loop pair Nooses on the Y chromosome of Drosophila hydei by fluorescence in situ hybridization

We have used fluorescence in situ hybridization to map the positions of the different repetitive DNA sequences from the region forming the lampbrush loop pair Nooses on the Y chromosome of Drosophila hydei. This region harbours a megabase cluster of tandemly organized repeats of the Y-specific ay1 family and a megabase cluster of tandem repeats of the related Y-specific YsI family. In addition, ay1 repeats also occur in short blocks that are interspersed by other repetitive DNA sequences that we call Y-associated, since they have additional copies on other chromosomes. Using specific probes for ay1, YsI and Y-associated DNA sequences, we show that there is one large proximal cluster of YsI repeats and one, more distally located, large cluster of ay1 repeats. The Y-chromosomal copies of the Y-associated sequences are located in the most distal part of the ay1 cluster. This is consistent with the juxtaposition of ay1 and Y-associated sequences in more than 300 kb of cloned genomic DNA. Since both ay1 and Y-associated sequences have been shown to be transcribed in the Nooses, the lampbrush loop is formed in a distal region of the short arm of the Y chromosome, adjacent to the terminally located nucleolus organizer region. The clusters of homogeneous ay1 and YsI repeats are of no functional significance for the formation of the lampbrush loop.     

Parameter des Sauerstoffverbrauches

Zusammenfassung Es wurde bei mehreren Kulturen von P. scaber die Abhängigkeit des Sauerstoffverbrauches von verschiedenen Kulturbedingungen untersucht.Ständige Haltung bei 5°C unterbindet das Einsetzen der Fortpflanzungsperiode im Frühling.In sämtlichen anderen Kulturen besteht im Herbst/Winter eine starke Proportionalität zwischen und relativem Darmgewicht, während im Frühling der der Tiere mit leerem Darm derart ansteigt, daß die Abhängigkeit des Sauerstoffverbrauches von der Darmfüllung sehr viel geringer wird. Diese Stoffwechseländerung wird höchstwahrscheinlich durch das Einsetzen von Speicher- und Aufbauprozessen vor der Gonadenreifung bewirkt.Darüber hinaus hängt das Niveau des Sauerstoffverbrauches sehr stark von äußeren Bedingungen ab. Je höher die Temperatur in der Kultur oder im Biotop vor der Messung, desto höher der durchschnittliche bei 20°C. Diese Beziehung erklärt einige der bisher als paradoxe Akklimatisation interpretierten Fälle von Temperaturabhängigkeit des Sauerstoffverbrauches in der Literatur.Unregelmäßige Beleuchtung reduziert den Sauerstoffverbrauch.Plötzliche Temperaturerhöhung (zumindest wenn sie Ende Februar geboten wird) kann die Umschaltung vom Winterstoffwechsel zum Frühlingsstoffwechsel bewirken.Abgesehen davon ist zum Einsetzen des Brutverhaltens stets das Überschreiten einer unteren Temperaturschwelle notwendig. Diese Schwelle liegt über 5°C und unter 15°C. Die erhöhte Temperatur muß jedoch mehrere Tage lang auf die Tiere einwirken, um wirksam zu sein.Ein künstlicher Langtag von 16 Stunden kann während des ganzen Jahres die Verwandlung des Winterstoffwechsels in den Frühlingsstoffwechsel herbeiführen. Ein Kurztag von 7 Stunden unterbindet diese physiologische Entwicklung. Hingegen summieren sich zwei hintereinander gebotene Kurztagperioden mit verschiedener Phase, so daß beide eine Lichtperiode von zusammen 12 Stunden ergeben, zu einer Langtagwirkung.Die Proportionalität zwischen und Darmgewicht kann in einigen Fällen gestört erscheinen, indem immer wieder Individuen auftreten (vor allem in den Kunstlichtkulturen), die bei mehr oder minder vollem Darm einen niederen aufweisen. Hieraus resultiert in gewissen Populationen eine eingipfelige Kurve, mit dem Maximum des Sauerstoffverbrauches bei Tieren mit halbgefülltem Darm, während sowohl Individuen mit leerem als auch solche mit vollem Darm einen geringeren Sauerstoffverbrauch aufweisen. Für letzteren Fall kann die Möglichkeit einer zentralen Regelung nicht ausgeschlossen werden.Die ökologische Bedeutung der Koppelung von Temperatur und Licht zur Steuerung des Stoffwechsels wird diskutiert.     

Canarion,ein neues naphthochinon aus Usnea canariensis

The structure of canarione, a new naphthoquinone from the lichens Usnea canariensis and U. hookeri was elucidated by UV, ¹H-NMR, ¹³C-NMR, mass spectrometry, and chemical degradation as 5,8-dihydroxy-2-methyl-4H-naphtho [2,3b]-pyran-4,6,9 (6H, 9H)- trione.